壓力管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定_第1頁
壓力管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定_第2頁
壓力管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定_第3頁
壓力管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定_第4頁
壓力管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定_第5頁
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文檔簡介

1、目 錄1總則2 一般規(guī)定2.1工藝計算2.2站、場、庫及石油化工裝置設(shè)備和管道布置2.3輸油、輸氣管道線路工程2.4材料選用2.5管道應(yīng)力設(shè)計2.6管道和設(shè)備隔熱2.7管道和設(shè)備涂漆2.8壓力管道支吊架設(shè)計規(guī)定2.9壓力管道強(qiáng)度計算規(guī)定2.10聚乙烯管道設(shè)計規(guī)定3壓力管道設(shè)計遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1總則1.1目的:為了統(tǒng)一壓力管道設(shè)計技術(shù)要求,提高壓力管道設(shè)計水平,確保壓 力管道設(shè)計質(zhì)量,特制定本規(guī)定。1.2遵守的原則:優(yōu)化設(shè)計方案,確定經(jīng)濟(jì)合理的工藝及最佳工藝參數(shù);做到 技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,安全適用。1.3適用范圍:本規(guī)定適用于輸油、輸氣管道工程、給排水及消防工程、熱力 工程、城市燃?xì)夤こ碳笆突?/p>

2、工工程。2 一般規(guī)定2.1工藝計算2.1.1輸油、輸氣管道需要進(jìn)行管道的水力計算、溫降計算。其計算公式按輸 油管道工程設(shè)計規(guī)范(GB50253-2014)、輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范(GB50251-2015) 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范(GB50028-2006)執(zhí)行。2.1.2對于特殊的管道穿跨越工程按油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范(GB 50423-2007)和油氣輸送管道跨越工程設(shè)計規(guī)范(GB 50459-2009)執(zhí)行。2.2站、場、庫及石油化工裝置設(shè)備及管道的布置2.2.1設(shè)備布置2.2.1.1裝置的總體布置應(yīng)根據(jù)裝置在工廠總平面上的位置以及與有關(guān)裝置、 罐區(qū)、主管廊、道路等相對位置確定,并與相鄰裝

3、置的布置相協(xié)調(diào)。2.2.1.2裝置的豎向布置應(yīng)根據(jù)裝置生產(chǎn)特點(diǎn),充分考慮操作、檢修要求,滿 足交通運(yùn)輸要求;考慮裝置內(nèi)外地坪標(biāo)高的協(xié)調(diào)及其內(nèi)外道路、排水的合理銜接, 盡量減少土方工程量;裝置場地應(yīng)采用平坡式布置,并采用有組織排水,所有的 雨水經(jīng)過暗管排入地下排水管網(wǎng)。2.2.1.3設(shè)備布置應(yīng)滿足工藝流程、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)的要求,并應(yīng)便于操 作、維護(hù)、檢修、防爆及消防,并注意節(jié)約用。2.2.1.4設(shè)備布置應(yīng)按工藝流程順序和同類設(shè)備適當(dāng)集中相結(jié)合的方式,并結(jié) 合風(fēng)向條件確定設(shè)備、建筑物與其它設(shè)施的相對位置。2.2.1.5設(shè)備布置應(yīng)根據(jù)氣溫、降水量等氣候條件和工藝與設(shè)備特殊要求,決 定是否采用室內(nèi)

4、布置。2.2.1.6裝置的控制室、變配電室、化驗(yàn)室布置在裝置的一側(cè),位于爆炸危險 區(qū)范圍以外,并位于甲類設(shè)備全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。2.2.1.7設(shè)備、建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)和火災(zāi)危險性類別分區(qū) 布置,其間距符合現(xiàn)行的有關(guān)防火規(guī)范的要求。2.2.1.8設(shè)備之間的距離除要滿足防火、防爆的要求外,還要滿足下列要求:1)設(shè)備操作、維修、吊裝場地及通道;2)構(gòu)筑物(包括梯子和平臺)的布置;3)設(shè)備基礎(chǔ)、地下管道、管溝及排水井的布置;4)管道及儀表的安裝。2.2.1.9泵布置在室內(nèi)時,應(yīng)成排布置并滿足如下要求:1)所有的泵端出口中心線應(yīng)對齊或泵端基礎(chǔ)面對齊,兩臺泵之間的凈距主0.8m, 泵

5、端前操作通道的寬度主1m;2)室內(nèi)布置時,兩排泵之間的凈距主2.0m;3)泵端/泵側(cè)與墻之間的凈距主1.0m。2.2.1.10通道和防火設(shè)備的布置要考慮對空間的安全要求,在緊急情況下迅速 采取行動,減少對臨近的設(shè)備的危害。2.2.1.11裝置內(nèi)最小通道寬度為:1)消防通道6m (彎道半徑12m);2)公共主干道6m (彎道半徑12m);3)主要車行通道4m (彎道半徑9m);4)檢修通道5)次要車行通道4m (彎道半徑9m);3m (彎道半徑6m);6)泵區(qū)檢修通道2m;7)操作通道0.8m。2.2.1.12裝置內(nèi)最小通道高度為:1)公共主干道5.0m;2)消防道路5.0m;3)主要車行通道4

6、.5m;4)檢修通道4.5m;5)次要車行通道3.0m;6)管帶下泵區(qū)檢修通道3.0m;7)人行通道2.5m;8)操作通道2.2m;2.2.1.13標(biāo)高的確定為:1)建筑物室內(nèi)地面應(yīng)高出室外地面主200mm;2)控制室、配電室室內(nèi)地面應(yīng)高出室外地面600mm;3)設(shè)備的基礎(chǔ)面一般應(yīng)高出地面主200m,泵的基礎(chǔ)面視泵的形式而定。2.2.2管道布置2.2.2.1管道布置設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格遵守管道儀表流程圖的設(shè)計要求。2.2.2.2管道布置設(shè)計應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、在滿足施工、操作、維修、 消防等方面的要求下,同時盡量做到整齊美觀。2.2.2.3管道應(yīng)盡可能地上敷設(shè),并集中成排布置。地上管道設(shè)在管廊或管

7、墩 上,給排水、污水和消防水管道要埋地敷設(shè)。2.2.2.4裝置主管廊應(yīng)留有1020%的預(yù)留空間,并考慮其荷載。2.2.2.5管道布置應(yīng)滿足抗震要求。2.2.2.6對有特殊工藝要求的管道、高溫、高壓、大口徑及與重要設(shè)備連接的 管道和需要柔性計算管道的布置,應(yīng)優(yōu)先考慮并做好規(guī)劃,盡量利用管道的自然 形狀吸收熱脹,自行補(bǔ)償、減少投資。2.2.2.7與動設(shè)備連接的管道,在設(shè)計中應(yīng)充分考慮其彈性、支撐、震動、壓 力脈動、氣蝕等方面的要求,作用于設(shè)備接口上的推力和力矩不得大于允許值。 2.2.2.8管道布置應(yīng)盡量避免出現(xiàn)氣袋、液袋和“盲腸”。2.2.2.9管道除與閥門、儀表和設(shè)備之間的連接需要必要的法蘭和

8、螺紋連接外, 其余均采用焊接連接,避免泄漏。2.2.2.10管道穿過墻壁和樓板,均應(yīng)配有套管,套管的直徑大于管道隔熱層的 外徑,管道焊縫到套管的端部距離不小于150mm。2.2.2.11由于管道布置形成的高點(diǎn)或低點(diǎn),應(yīng)根據(jù)操作、維修等需要,設(shè)置放 空閥、排液閥。2.2.2.12閥門的設(shè)置應(yīng)考慮操作的需要,設(shè)置在便于操作和維護(hù)的地方,同時 對較大差壓、較大口徑、較大壓力操作的閥門設(shè)置旁通或齒輪操作等。2.2.2.13閥門設(shè)在容易接近、便于操作、維修的地方,成排管道的閥門集中布 置,閥門手輪最小間距為100mm;立管上閥門手輪的安裝高度宜為1.2m,不宜超 過1.8m,如超過2.0m (且經(jīng)常操作

9、的),應(yīng)設(shè)置梯子及平臺。2.2.2.14為了便于操作、維護(hù)和安裝,裝置區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置必要的軟管站,服務(wù)半徑為15m。2.2.2.15管架上敷設(shè)的管道無論有無隔熱層,其凈距應(yīng)不小于50mm,法蘭外 緣與相鄰管道的凈距應(yīng)不小于25mm;管道外壁或管道隔熱層的外壁的最突出部 分,距管架或框架的支柱、建筑物墻壁的凈距應(yīng)不小于100mm ;有側(cè)向位移的管 道應(yīng)加大其管道間的凈距。2.2.2.16取樣系統(tǒng)管道的布置應(yīng)避免死角或袋形管,取樣口的布置應(yīng)使采集的 樣品具有代表性;取樣閥安裝在便于操作的地方,并使設(shè)備或管道與取樣閥之間 的管段盡量短。2.2.2.17安全閥應(yīng)直立安裝并靠近被保護(hù)設(shè)備。如不能靠近布置,則

10、從被保護(hù) 設(shè)備到安全閥入口的管道壓頭總損失,不應(yīng)超過該閥定壓值的3%;其背壓不應(yīng) 超過該閥定壓值的10%。2.2.2.18安全泄壓裝置出口管的布置,應(yīng)考慮由于泄壓排放引起的反作用力, 合理設(shè)置支架。2.2.2.19管道上的儀表或測量元件應(yīng)布置在便于安裝、觀察和維修的位置;必 要時可設(shè)置專用的平臺或梯子。2.2.2.20控制閥和相鄰管道的布置和支撐要便于控制閥的移開。2.2.2.21在靠近設(shè)備、集中載荷、彎管、大直徑三通分支管的附近設(shè)置必要的 支架。2.2.2.22管道及其組成件的最小壁厚度應(yīng)按有關(guān)規(guī)范來計算,并根據(jù)介質(zhì)特性 和設(shè)計壽命,考慮一定的腐蝕裕度。2.3輸油、輸氣管道線路工程2.3.1

11、線路走向選擇2.3.1.1線路走向選擇原則線路選擇應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟(jì)、方便,同時達(dá)到最佳化的原則,既滿足建設(shè)單位對 工程提出的要求,又使工程費(fèi)用和運(yùn)行期間管線的操作維修費(fèi)用最低。線路走向 選擇原則如下:1)管線敷設(shè)地區(qū)的選擇應(yīng)符合我國現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定,線路走向應(yīng)避開城市規(guī)劃 區(qū)、文物古跡、風(fēng)景名勝、自然保護(hù)區(qū)等。2)線路應(yīng)盡可能取直,縮短線路長度,同時線路也要盡可能靠近氣田、城鎮(zhèn)和 工礦企業(yè)。3)線路應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有公路,方便施工和管理。同時應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有國家 電網(wǎng)供電,以降低工程費(fèi)用。4)線路盡可能避開高烈度地震區(qū)、沙漠、沼澤、滑坡、泥石流等不良工程地質(zhì) 地區(qū)和施工困難地區(qū)。5)站場及大、中型

12、河流穿、跨越位置選址應(yīng)服從大的線路走向,線路局部走向 應(yīng)服從站場和穿、跨越工程的位置。2.3.1.2線路勘察根據(jù)設(shè)計的不同的階段,對工程線路按不同的內(nèi)容和深度,進(jìn)行線路勘察,一般 可分為踏勘、初勘和詳勘三個階段??辈靸?nèi)容和深度要求按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。2.3.1.3定線應(yīng)遵循的原則定線是根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計所推薦的走向方案,確定線路中線位置。定 線是線路施工圖設(shè)計的基礎(chǔ),對線路走向的每個樁位置進(jìn)行認(rèn)真推敲,力求定 出一條安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的線路。線路定線時遵循下述原則和要求1)線路應(yīng)力求順直,以縮短長度;2)應(yīng)盡量減少線路與公路、鐵路、河流等天然和人工障礙的交叉,當(dāng)必須交叉 時,宜垂直交叉。3)宜避開

13、多年生經(jīng)濟(jì)作物區(qū)和重要的農(nóng)田水利設(shè)施;4)應(yīng)盡量靠近公路,方便施工和管理;5)線路必須避開重要的軍事設(shè)施、易燃易爆倉庫、國家重點(diǎn)文件保護(hù)單位的安 全保護(hù)區(qū),線路還應(yīng)避開機(jī)場、火車站、碼頭、自然保護(hù)區(qū);6)線路宜避開滑坡、沼澤、軟土、泥石流等不良工程地質(zhì)地段,確需通過時, 需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比和采取可靠的工程措施。7)線路應(yīng)避開地震烈度大于7度的地震斷裂帶,無法避開時,應(yīng)采取抗震措施。2.3.2管道敷設(shè)2.3.2.1管道敷設(shè)的方式的確定管道的敷設(shè)方式可分為埋地敷設(shè)和架空敷設(shè)兩種。埋地敷設(shè)可采用溝埋敷設(shè)和筑 土堤敷設(shè);架空敷設(shè)可分為低架(管墩支撐)和高架(管架)敷設(shè)。將管線裸露 敷設(shè)于地面的方式只適用

14、于臨時管線。埋地敷設(shè)方式不影響農(nóng)業(yè)耕作和地面人類 活動,還可以保護(hù)管線,減少自然和人為的損壞,因此,長輸管道應(yīng)盡量采用埋 地敷設(shè)方式。1)埋地敷設(shè)(1)埋深要求管道埋深是指管頂至地面覆土深度。管道的最小埋深是根據(jù)地區(qū)級別、農(nóng)田耕作 深度、地面負(fù)荷對管道的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的影響等因素綜合考慮決定的。一般最小 埋深要求見表2.3-1。表2.3-1埋地管線最小埋深要求(m).土 壤類巖 地區(qū)等級石 類 旱 田水干0.5 級0.8 0.60.5 二級 0.6 0.80.5 三級 0.8 0.80.50.80.8四級在不能滿足最小埋深要求或外載荷過大,外部作業(yè)可能危及管道安全的地方, 應(yīng)采取措施對管道加以保

15、護(hù)。當(dāng)輸送管道通過有凍脹危害的凍土地區(qū)時,管線應(yīng) 埋設(shè)在凍土深度以下。管道實(shí)際設(shè)計埋深根據(jù)地形、土質(zhì)和管線彎頭數(shù)量綜合考慮確定。當(dāng)?shù)匦纹鸱^ 大,若采用統(tǒng)一埋深,必然增加彎頭數(shù)量,增加管線焊口數(shù)量;而減少彎頭數(shù)量, 又會導(dǎo)致管線埋深增加,增加管溝開挖和回填土石方工程量。確定設(shè)計埋深就是 在滿足最小埋深的前提下,在彎頭數(shù)量和土石方工程兩者之間求得一個投資最小 的工程量平衡。(2)管溝管溝截面形狀和尺寸大小是根據(jù)地質(zhì)條件、施工方法和管徑大小決定。當(dāng)管溝深 度小于3m時,管溝底寬按下式確定D?Cb? 100;度,mb溝度寬式中:;,cmD管子外徑m。表2.3-2確定),C溝 底加寬裕量(按、擦角、內(nèi)

16、摩性質(zhì)(如粘聚力學(xué)邊坡坡度應(yīng)根據(jù)土壤類別和物理 力溝管、勻構(gòu)造均料時,對土壤理定。當(dāng)無上述土壤的物性質(zhì)資、濕度容重等) 確其邊坡溝,加支撐的管大于5m,且不下水無地、水文地質(zhì)條件良好、深度不臺。 加筑平管溝,可將邊坡放緩或可按表2.3-3確定。深度超過5m的)量(m2.3-2 溝底加寬裕表方施工組裝焊接組裝焊接溝下溝上法有積溝內(nèi)溝內(nèi)地質(zhì)條有積石 旱地 巖地旱巖石 水件水0.90.50.80.70.9C1.0度許邊坡坡溝允表2.3-3管坡度邊坡名稱機(jī)械挖土土壤 挖土人工溝下挖土溝上挖土1:1 粗砂 1:1 1:0.75 中、1:0.75 亞砂土、含卵礫石 1:0.67 1:0.5 土1:0.75

17、 1:0.33 1:0.5 粉土 1:0.67 土 1:0.33 1:0.25 堊灰?guī)r粘土、泥、白 1:0.33干黃 1:0.1 土 1:0.25未風(fēng)化巖1:0.1石粉細(xì)砂1:11:1.5次生黃土 1:0.5注:當(dāng)采用多斗挖溝機(jī)挖溝時,管溝邊坡坡度不受本表限制。管溝斷面形狀一般選用倒梯形斷面,當(dāng)深度較大,或土壤較松散時可選用下部為 矩形上部為梯混合斷面管溝。管溝斷面形狀一般由施工單位根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)自行確 定,以保證施工安全為原則。(3)管溝基礎(chǔ)處理一般土方地區(qū),管溝底鏟平夯實(shí)即可。在巖石地區(qū),為了防止巖石棱角扎壞防腐 層,需墊土或細(xì)砂0.2m厚。如遇管溝底為建筑垃圾等腐蝕性較強(qiáng)的填土地段, 溝底

18、基礎(chǔ)需換土夯實(shí);在自重濕陷性黃土地區(qū)的斜坡、陡坎地段,為了防止雨水 滲入溝底造成溝底沉陷,需采用2:8 (體積比)灰土進(jìn)行溝底基礎(chǔ)處理。(4)管溝回填管道下溝后,應(yīng)保證與溝底相接觸。管底至管頂以上0.3m范圍內(nèi),回填土中不 得有塊石、碎石等,以免損傷防腐層?;靥钔翍?yīng)夯實(shí),其密實(shí)度應(yīng)大于0.9?;?填土高度應(yīng)高出地表為0.3m,讓其日后自然沉陷,避免沿管溝形成低畦地帶而 積水。輸送管道出土端及彎頭兩側(cè),回填時應(yīng)分層夯實(shí)。當(dāng)管溝縱坡較大時,應(yīng)根據(jù)土壤性質(zhì),采取防止回填土下滑措施。在沼澤、水網(wǎng)(含水田)地區(qū)的管道,當(dāng)覆土層不足以克服管子浮力時,應(yīng)采 取穩(wěn)管措施。(5)土堤敷設(shè)當(dāng)長輸管道采用土堤埋設(shè)時

19、,土堤高度和頂部寬度,應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)、水 文地質(zhì)、土壤類別及性質(zhì)確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:管道在土堤中的覆土厚度不應(yīng)小于0.6m; 土堤頂部寬度應(yīng)大于管道直徑兩倍 且不得小于0.5m。 土堤的邊坡坡度,應(yīng)根據(jù)土壤類別和土堤的高度確定。粘性土土堤,壓實(shí)系數(shù) 宜為0.940.97。堤高小于2m時,邊坡坡度宜采用1:0.751:1.1 ;堤高為25m 時,宜采用1:1.251:1.5。土堤受水浸淹沒部分的邊坡,宜采用1:2的坡度。 位于斜坡上的土堤,應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計算。當(dāng)自然地面坡度大于20%時,應(yīng)采取 防止填土沿坡面滑動的措施。當(dāng)土堤阻礙地表水或地下水泄流時,應(yīng)設(shè)置泄水設(shè)施。泄水能力根據(jù)地形和匯

20、 水量按防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為25年一遇的洪水量設(shè)計,并應(yīng)采取防止水流對土堤沖 刷的措施。宜相近。其透水性能土堤的回填土,除干凈。的植被應(yīng)清沿土堤基底表面 空敷設(shè)2)架于便交通,一般以不防礙高度應(yīng)根據(jù)使用要求確定,的架空敷設(shè) 管架。5-4的規(guī)定凈空高度應(yīng)符合表地面檢修為原則,通常管底至規(guī)定管道架設(shè)高度表5-4.凈空高度,m類別N人行道路2.2N路 5.5公N 鐵路6.0N路11.0電氣化鐵0.20.3荒 山常用管道支架有鋼支架、鋼筋混凝土支架和管墩,根據(jù)不同高度、位 置后確定和受力狀況經(jīng)計算,埋地管道,埋地通信電纜設(shè)時交叉敷道與地輸3) 埋油(輸氣)管其它采取側(cè)各10m范圍內(nèi)道兩于其垂直凈距不應(yīng)小0

21、.3(0.5)m, 并應(yīng)在交叉點(diǎn)處管施。腐的措(特加強(qiáng)加強(qiáng))防列規(guī)敷設(shè)長輸2.3.2.2管道 采用彈性時應(yīng)符合下定:之彎管人性間及彈彎管和工之彈鄰管彈(1)性敷設(shè)道與 相的反向性彎管于小且外小長;側(cè)采間,應(yīng)用直管面連接直管段度不應(yīng)于管子徑 值,不應(yīng)500mm。外鋼管得且求子應(yīng)徑滿足管強(qiáng)工要,不小于曲道設(shè)(2)彈性敷 管的率半重作用于率半徑尚應(yīng)大管子在自的曲設(shè)管上彈1000直徑的倍。垂直面性敷道曲率半徑的下產(chǎn)生的撓度曲線曲率,其半徑應(yīng)按下式計算:?cos?1 )(4.3.142323600RD?4?式中R管道彈性彎曲曲率半徑(m);D管道的外徑(cm);a管道的轉(zhuǎn)角()。輸油、輸氣管道平面和豎向

22、不宜同時發(fā)生轉(zhuǎn)角。3彎頭和彎管不得使用褶皺彎或蝦米彎。管子對接偏差不得大于 2.3.3管道穿越工程2.3.3.1水下穿越工程1)穿越點(diǎn)的選擇穿越點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮走向以及不同的穿越方法對施工場地的要求。穿越點(diǎn)宜選擇 在河道順直,河岸基本對稱,河床穩(wěn)定,水流平緩,河底平坦,兩岸具有寬闊漫 灘,河床地質(zhì)構(gòu)成單一的地方。不宜選擇含有大量有機(jī)物的淤泥地區(qū)和船泊拋錨 區(qū)。穿越點(diǎn)距大中型橋梁(多孔跨徑總長大于30m)大于100m,距小型橋梁大于 50m。穿越河流的管線應(yīng)垂直于主槽軸線,特殊情況需斜交時不宜小于60。2)穿越工程設(shè)計內(nèi)容在選定穿越位置后,根據(jù)水文和工程地質(zhì)情況決定穿越方式、管身結(jié)構(gòu)、穩(wěn)管措 施管

23、材選用、管道防腐措施、穿越施工方法等提出兩岸河堤保護(hù)措施并繪制穿越 段平面圖和穿越縱斷面圖。3)敷設(shè)方式(1)裸露敷設(shè)裸露敷設(shè)適用于基巖河床和穩(wěn)定的卵石河床。管道采用厚壁管、復(fù)壁管,或石籠 等方法加重管線穩(wěn)管,將管線敷設(shè)在河床上。裸露敷設(shè)只適用于水流很低、河床 穩(wěn)定、不通航的中、小河流上的小口徑管線或臨時管線。(2)水下溝埋敷設(shè)采用水下挖溝設(shè)備和機(jī)具,在水下河床上挖出一條水下管溝,將管線埋設(shè)在管溝 內(nèi)稱溝埋敷設(shè)。溝埋敷設(shè)應(yīng)將管道埋設(shè)在河床穩(wěn)定層中。溝槽開挖寬度和放坡系數(shù)視土質(zhì)、水深, 水流速度和回淤量確定,當(dāng)無水文地質(zhì)資料,采用水下挖掘機(jī)具時可參照表 2.3-4選定溝底寬度和邊坡系數(shù)。開溝務(wù)須

24、平直,溝底要平坦,管線下溝前須進(jìn)行水下管溝測量,務(wù)必達(dá)到設(shè)計深 度。管線下溝后可采用人工回填和自然回淤回填。前者是在當(dāng)?shù)鼐偷厝〔?,選用一定 密度的物質(zhì),如卵石、塊石等填入管溝;后一種方法是在河流有泥沙回淤,并且 管線在自然回淤過程中仍具有一定容重的情況下,采用河流自然回淤達(dá)到管溝回 填之目的。表2.3-4 水下管溝尺寸.管溝邊坡溝底最小寬度土質(zhì)名稱m溝深2.5m溝深N2.5m101:5、粉砂細(xì)砂 D1:3.5、+2.5淤泥1:3.5砂、亞砂土中、D+2.0粗1:3.0砂土砂1:2.5D+1.51:2.0礫石和卵石土石LLr石D+1.2 D+1.21:1.5 1:0.51:2.0 1:1.0。直

25、徑,mD為輸送管公稱施下管線穩(wěn)管措4)水:構(gòu)和措施有常用的穩(wěn)管 結(jié)不,無縫管接選用厚壁氣管線直徑較小時,可直(1)厚壁無縫管。當(dāng)輸用使延 長管子強(qiáng)度,的上浮力,還可以增加水但可以加重管身重量、克服流。壽命穩(wěn), 量大工容易、重優(yōu)點(diǎn)是就地取材、加鐵(2)鐵絲石籠穩(wěn)管。絲石籠好較一個設(shè)穩(wěn) 管的,是解決管道裸露敷床定性和柔性好,能隨河沖刷面下沉,蝕和銹易被磨蝕 航道上使用,鐵絲在的方法。缺點(diǎn)是不宜淺水或需疏浚的。期較長投放不易準(zhǔn) 確,工點(diǎn);缺造價低廉容易,施工方便,(3)散拋塊石穩(wěn)管。它的優(yōu)點(diǎn)是取材穿 越。流速較高的河流是不適用于管徑較大,水為塊作用加重,流速較高時可采加 重塊。當(dāng)水下管道直徑較大,水

26、(4)也料,凝土骨較大的材料作混重塊采用鐵礦石、重晶石等密度穩(wěn)管結(jié)構(gòu)。加線 作用。起到加重管鞍塊樣,安裝在管線上,可采用鑄鐵塊等。形狀做成馬而來。 發(fā)展凝土加重塊層?;炷吝B續(xù)復(fù)蓋層是由混續(xù)復(fù)(5)混凝土連蓋免避,還能的 沖刷磨蝕中防腐層免遭管和河推移質(zhì)好它能很地保護(hù)管道及外。船錨的破壞河 水中生物侵蝕和工工場施續(xù)復(fù)蓋層現(xiàn)層穩(wěn)管。針對混凝土連復(fù)(6)裝配式加重塊 連續(xù)蓋蓋復(fù)連續(xù)加重塊和到要求的缺點(diǎn),綜合難序多,耗費(fèi)時間長,質(zhì)量于完全 達(dá)運(yùn)工時成型,施加重塊由工廠預(yù)制式層的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計出裝配加重塊。裝配式現(xiàn) 2m。半塊,每塊長制。裝配式加重塊預(yù)件呈橢圓形兩至施工現(xiàn)場裝配即可裝配式 接而成。個螺栓連

27、制塊對扣在管道上,采用46場安裝時,將兩塊預(yù)。的經(jīng)濟(jì) 效益短了施工工期,具有較高便連續(xù)復(fù)蓋層施工方,質(zhì)量好,縮大管比輸上套上 直徑輸在需加重的水下送管道是復(fù)(7)壁管。復(fù)壁管就線送管和加重輸泥注水漿, 達(dá)到保護(hù)的管一級的道,在兩個管道環(huán)形空間灌岸上,作業(yè)均在線牽引力較小, 灌注壁管的。復(fù)穩(wěn)管結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是過江管的目缺。絕緣不需外防腐易期短,施工 簡便行,內(nèi)管周量水減少了下作業(yè),建設(shè)破蝕成磨,砂磨蝕易造泥受長多泥鋼是 材、水用量較,外管期直接水流中點(diǎn)裂。管,管水設(shè)上河小蓋散或基。穩(wěn)檔(8) 樁管在巖松覆較的床敷的下線在線下游以一定的距離設(shè)置鋼檔樁以承受管線和水流作用力的穩(wěn)管方法稱檔樁穩(wěn) 管。采用檔

28、樁穩(wěn)管的水下穿越管道,根據(jù)河床地質(zhì)情況,可采用裸露和淺埋敷設(shè)。 前者適用于基巖河床,后者適用于有一定厚度的松散復(fù)蓋層的河床。檔樁穩(wěn)管適用于裸露的基巖河床,或復(fù)蓋不大的(1m左右)基巖河床。由于檔樁 與河床的固結(jié)和檔樁與氣管道連接技術(shù)要求較高,對于水深較大,流速較高的河 流施工較困難。水下管道定向鉆穿越定向鉆穿越河流的施工方法是:先用定向鉆機(jī)鉆一導(dǎo)向孔,當(dāng)鉆頭在對岸出土后, 撤回鉆桿,并在出土端連接一個根據(jù)穿越管徑而定的擴(kuò)孔器和穿越管段。在擴(kuò)孔 器轉(zhuǎn)動進(jìn)行擴(kuò)張的同時,鉆臺上的活動卡盤向上移動,拉動擴(kuò)孔器和管段前進(jìn), 使管段敷設(shè)在擴(kuò)大了孔中。定向鉆穿越適宜于河床地層為粘土、粉土、中砂層和直徑不大于

29、100mm的礫石層。 對于巖石、粒徑大于100mm的礫石層、流砂等地層不適用。穿越管段最小覆土厚 度為810m,最大不超過50m。施工場地要求:組裝管線一側(cè)場地長不小于穿越 段長加50m,寬度為20m,回拖一側(cè)的直線長度不小于200m。2.3.3.2 跨越工程跨越位置選擇一般應(yīng)遵循以下原則跨越點(diǎn)應(yīng)選在河流的直線部分。因?yàn)樵诤恿鞯闹本€部分,水流對河床及河岸 沖刷較少;水流流向比較穩(wěn)定,跨越工程的墩臺基礎(chǔ)受漂流物的撞擊機(jī)會較少??缭近c(diǎn)應(yīng)在河流與其支流匯合處的上游,避免將跨越設(shè)置在支流出口和推移 質(zhì)泥沙沉積帶的不良地質(zhì)區(qū)域??缭近c(diǎn)應(yīng)選在河道寬度較小,遠(yuǎn)離上游遠(yuǎn)離壩閘及可能發(fā)生冰塞和筏運(yùn)壅阻 的地段。

30、跨越點(diǎn)必須在河流歷史上無變遷的地段??缭焦こ痰亩张_基礎(chǔ)應(yīng)在巖層穩(wěn)定,無風(fēng)化、錯動、破碎的地質(zhì)良好地段。 必須避開坡積層滑動或沉陷地區(qū);洪積層分選不良及夾層地區(qū);沖積層含有大量 有機(jī)混合物的淤泥地區(qū)??缭近c(diǎn)附近不應(yīng)有稠密的居民點(diǎn)??缭近c(diǎn)附近應(yīng)有施工組裝場地或有較為方便的交通運(yùn)輸條件,以便施工和今 后維修。跨越結(jié)構(gòu)型式的選擇管道需跨越的小型河流、渠道、溪溝等其寬度在管道允許跨度范圍之內(nèi)時, 應(yīng)首先采用直管及支架結(jié)構(gòu)。若寬度超出管道允許寬度范圍但相差不大時,可首先采用“ ”型鋼架結(jié)構(gòu),充分利用管道自身支承。跨度較小,河床較淺,河床工程地質(zhì)狀況較為良好,常年水位與洪水位相差 較大的河流可優(yōu)先采用吊架式

31、管橋。吊架式管橋主要特點(diǎn)是輸氣管道成一多跨越 連續(xù)梁,管道應(yīng)力較小,并且能利用吊索來調(diào)整各跨的受力狀況??缍容^小且常年水位變化不大的中型河流一般可選用托架、桁架或支架等幾 種跨越結(jié)構(gòu)。跨度較大的中型河流及某些大型河流其兩岸基巖埋深較淺,河谷狹窄的可首 先采用拱型跨越。管拱跨越結(jié)構(gòu)有單管拱及組合拱兩大類。大型河流、深谷等不易砌筑礅臺基礎(chǔ),以及臨時施工設(shè)施時可以選用柔性懸 索管橋、懸纜管橋、懸鏈管橋和斜拉索管橋等跨越結(jié)構(gòu)。2.3.3.3穿越鐵路公路穿越鐵路穿越點(diǎn)應(yīng)選擇在鐵路區(qū)間直線段路堤下,路堤下應(yīng)排水良好,土質(zhì)均勻,地 下水位低,有施工場地。穿越點(diǎn)不宜選在鐵路站區(qū)和道岔段內(nèi),穿越電氣化鐵路 不得

32、選在回流電纜與鋼軌連接處。穿越鐵路宜采用鋼筋混凝土套管頂管施工。當(dāng)不宜采用頂管施工時,也可采 用修建專用橋涵,使管道從專用橋涵中通過。穿越管線與鐵路宜垂直交叉,以縮短穿越段長度。當(dāng)條件限制不能垂直交叉 時允許斜交,但交角不得小于45。輸送管道穿越鐵路干線的兩側(cè),需設(shè)置截斷閥,以備事故時截斷管路。穿越鐵路的位置應(yīng)與鐵路管理部門協(xié)商同意后確定。穿越公路公路等級劃分根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTJ01-88,公路等級分為“汽車專用公路”和“一般 公路”兩類。汽車專用公路又分高速公路、一級公路、二級公路三個等級。汽車 專用公路屬國家重要交通干線,車流量大,路面寬度大,技術(shù)等級較高。一般公 路又分為二、三、四

33、級,其車流量,路面寬和技術(shù)等級和需要程度依序降低。 此外還有不屬國家管理的公路,如礦區(qū)公路,縣鄉(xiāng)公路等。穿越公路的一般要求穿越公路的一般要求與鐵路基本相同。汽車專用公路和二級一般公路由于交通流 量很大,不宣明挖施工,應(yīng)采用頂管方法施工。其余公路一般均可以明挖開溝,埋設(shè)套管。套管長度伸出公路邊坡坡角外2m??h鄉(xiāng)公路和機(jī)耕道,可采用直埋方式,不加套管。2.3.3.4管線通過陡坡、沖溝的處理陡坡陡坡段管線工程的一般要求選定線路走向時,盡可能減少管線穿過陡坡,必須通過時,應(yīng)選擇地質(zhì)條件 穩(wěn)定,巖層傾角較小,坡度較緩的地方通過,避開滑坡、崩塌嚴(yán)重的地方。通過 斜坡宜直上直下,盡量避免在坡度大于20的斜坡

34、上沿等高線敷設(shè)管線,防止 坡體滑動造成管線彎曲、斷裂。斜坡地段由于地層變化大,土層軟硬不一,管溝宜淺埋,軟弱地基需夯實(shí)處 理,開挖量盡量減少。在斜坡上應(yīng)盡量減少彎頭(縱向和水平轉(zhuǎn)角)用量,使管線 受力均勻。凡坡度斜度大于15,及植物不能有效防治水土流失斜坡應(yīng)采取工程措施, 固定管溝回填土。可分段砌筑檔土墻、護(hù)坡、護(hù)壁等措施。在自重濕陷性黃上地 區(qū),管溝可采用灰土間隔回填,即每10m間隔用灰土回填1m,灰土比例可采用1: 10(體積比)?;謴?fù)天然排水系統(tǒng)和砌筑排水溝,將管溝附近的雨水經(jīng)排水溝引走。陡坡地區(qū)的管線錨固根據(jù)坡長及管徑大小分段錨固。一般坡長大于25m,采用在坡腳用素混凝土或灰 土將彎頭

35、包裹住固定,坡長大于35m的,除下部彎頭錨固外,斜坡上每1020m 分段采用錨桿固定。錨桿位置要選在有施工條件的地方,錨桿深度應(yīng)在原狀土或 基巖中。黃土沖溝管線通過黃土沖溝的一般要求選定線時應(yīng)盡量減少穿過黃土沖溝,必須穿過時,宜從溝頭或溝尾通過。一 般溝頭切割較淺,溝尾已趨穩(wěn)定,處理工程量?。欢鴾现卸紊疃却?,侵蝕強(qiáng)度高, 工程處理難度和數(shù)量都較大。通過黃土沖溝應(yīng)選擇溝壁較緩的地方,并應(yīng)垂直于斜坡直線敷設(shè),減少斜坡 段長度和管線橫向受力的機(jī)會。黃土陡坡段應(yīng)盡量減少開挖工程量,在陡坎處宜采用打斜井的方法開溝,以 減輕管線施工對原始穩(wěn)定陡坎的擾動。斜井敷管后采用填,上部做好排水、截水 溝,防止雨水沿

36、斜井侵蝕破壞。沖溝底部切割較深的宜采用低跨結(jié)構(gòu)通過。跨越基墩需遠(yuǎn)離溝壁,以保證管 線運(yùn)行期間的安全??缭交湛刹捎没彝梁恢_溝底部較淺可采用穿越方式通過。視具體情況、對溝底進(jìn)行處理。處理方法如下:在沖溝頭部通過的采用夯實(shí)灰土筑堤,形成抗沖蝕能力較好的土堤,阻止沖 溝溯源侵蝕。將管線埋設(shè)在土堤上游。在穿越點(diǎn)沖溝下游采用漿砌片石堡坎和迭水坎,防止沖溝繼續(xù)向下切割。從穿越點(diǎn)上游一定距離開始修筑排水溝、檔水坎,將水流引至管線以外,防 止穿越點(diǎn)處繼續(xù)下切。2.4材料的選用2.4.1 一般規(guī)定2.4.1.1管道材料的選用必須依據(jù)管道的使用條件(設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、流體 類別)、經(jīng)濟(jì)性、耐腐蝕性、材料的焊

37、接及加工等性能,同時應(yīng)符合規(guī)范所提出 的材料韌性要求及其它規(guī)定。2.4.1.2用于管道的材料,其規(guī)格與性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.4.1.3使用在工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定(GB50136-2000)未列出的材料,應(yīng) 符合國家的相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn),包括化學(xué)成分、物理和力學(xué)特性、制造工藝方法、熱 處理、檢驗(yàn)以及該規(guī)范其它方面的規(guī)定。2.4.2金屬材料的使用溫度2.4.2.1材料使用溫度,除了應(yīng)符合工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定(GB50136-2000) 附錄A的規(guī)定外,還需依據(jù)流體腐蝕的影響等確定。2.4.2.2材料的使用溫度上下限應(yīng)符合下列規(guī)定:材料的使用溫度,不應(yīng)超出工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定-2000(GB5

38、0136)附錄 A所規(guī)定的溫度上下限;未列入工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定(GB50136-2000)附錄A中等材料,決定使 用溫度時應(yīng)符合以下規(guī)定:在使用溫度條件下應(yīng)保證材料的適應(yīng)性和可靠性;在使用溫度下,材料應(yīng)具有對流體及外界環(huán)境影響的抵抗力;應(yīng)按上述規(guī)范第3.2.3條的規(guī)定確定材料的許用應(yīng)力。2.4.2.3金屬材料的低溫韌性試驗(yàn)要求管道設(shè)計溫度低于或等于-20C,而高于工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定 (GB50136-2000)附錄A中使用溫度下限的碳素鋼、低合金鋼、中合金鋼、和高合 金鐵素體鋼,出廠材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區(qū)應(yīng)進(jìn)行低溫沖擊試 驗(yàn)。奧氏體不銹鋼,含碳量大于0.1%,設(shè)計溫度低于-

39、20C而高于工業(yè)金屬管 道設(shè)計規(guī)定(GB50136)附錄A中使用溫度下限時,出廠的材料及采用 焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區(qū)應(yīng)進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。奧氏體高合金鋼的使用溫度等于或高于-196C時,可免做低溫沖擊試驗(yàn)。符合下列條件之一時,管道材料可免做低溫沖擊試驗(yàn):使用溫度等于或高于-45C,且不低于工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定 (GB50136-2000)附錄A中材料使用溫度下限,同時,材料的厚度無法制備5mm 厚試樣時。除了抗拉強(qiáng)度下限值大于540MPa的鋼材及螺栓材料外,使用的材料在低溫 低應(yīng)力工況下,若設(shè)計溫度加5C后,高于-20C時(注:低溫低應(yīng)力工況為設(shè)計 溫度低于或等于-20C的受壓的管道組成件

40、,其環(huán)向應(yīng)力小于或等于鋼材標(biāo)準(zhǔn)中 屈服點(diǎn)的1/6,且不大于5.0MPa的工況)。需熱處理的材料,應(yīng)在熱處理后進(jìn)行沖擊試驗(yàn)2.4.2.6下列條件下的鋼板制管子或管件的板材,應(yīng)增加低溫沖擊試驗(yàn):使用溫度低于0C時:厚度大于25mm的20R;厚度大于38mm的在工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定(GB50136-2000)附錄A表A.0.2 中所列的低合金鋼但不包括低溫鋼。使用溫度低于-10C時:厚度大于12mm的20R;厚度大于 20mm 的 16MnR、15MmVR 和 15MnVNR。2.4.2.7在溫度下限以上使用有色金屬和其它合金材料時,如填充金屬成分與 母材成分不同,焊接接頭應(yīng)進(jìn)行拉伸試驗(yàn),延伸率應(yīng)符

41、合設(shè)計規(guī)定。2.4.2.8制造廠已作過沖擊試驗(yàn)的材料,但加工后經(jīng)過熱處理時,應(yīng)進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。2.4.2.9焊接結(jié)構(gòu)中,對熱影響區(qū)低溫沖擊試驗(yàn)可滿足對基體材料的沖擊試驗(yàn)。 2.4.2.10材料沖擊試驗(yàn)的方法應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法 (GB/T229)的規(guī)定。在低溫下的沖擊功值應(yīng)符合低溫用材料標(biāo)準(zhǔn)或下表的規(guī)定。 當(dāng)沖擊功不相同的基體材料焊接一起時,其沖擊試驗(yàn)應(yīng)符合較小抗拉強(qiáng)度的基體 材料的要求。夏比低溫沖擊試驗(yàn)的沖擊功料材材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值沖擊功數(shù)試樣(MPa)。bA(J)k均平個試樣三18 N 450值oW2.6值其中最小均平三個試樣20 N碳鋼和低合金 值。05154501

42、4隹岡 其中最小值均試樣平三個27 N值515oW650189其中最小值均平個試樣三31體高合金N奧氏 值21.7鋼 其中最小值A(chǔ)擊功時,沖,如用于小型試樣1.表中沖擊功數(shù)值適用于標(biāo)準(zhǔn) 試樣注:k。寬度(10mm)之比寬應(yīng)乘以試樣的實(shí)際度與標(biāo)準(zhǔn) 靜鋼。驗(yàn)數(shù)據(jù)適用 于鎮(zhèn)本2表碳鋼和低合金鋼的沖擊試 料相同。沖擊功與650MPa材3.抗拉強(qiáng) 度大于650MPa的鋼材,中材料條件的、焊接和熱處理應(yīng)試樣從同批、同規(guī)格、 同樣加工2.4.2.11中取。要求使用2.4.3材料的:合下列規(guī)定制造管道組成件用鋼材應(yīng)符2.4.3.11.6MPa不宜大于類流體管道,設(shè)計壓力材1) Q235-A料宜用于C及D ;于

43、1.0MPa 道,設(shè)計壓力不宜大Q235-A.F材料宜用于D類流體管0.04%;于中含碳量不應(yīng) 小氏體不銹鋼使用溫度高于525C時,鋼2)奧錄(GB50136-2000)附金屬管道設(shè) 計規(guī)定3)受壓管道組成件使用工業(yè)驗(yàn):聲波張進(jìn)行超檢列的鋼板時,應(yīng)對 以下鋼板逐A中表A.0.2所;度大于20mm(1)低溫鋼厚;于30mm度大(2) 20R 及16MnR厚;于25mm其它低合金鋼厚度大(3)III級;質(zhì)量以上不應(yīng)低于級。不應(yīng)低于II測,不論厚度多少,均須檢質(zhì)量鋼質(zhì)對于鋼板調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼材,應(yīng)按設(shè)計條件進(jìn)行常溫或低溫沖擊試驗(yàn);4)(GB50136-2000-2000)規(guī)定工業(yè)金屬管道設(shè)計材的5)

44、鋼使用狀態(tài)應(yīng)按,應(yīng) 在同時準(zhǔn)的規(guī)定不料標(biāo)家現(xiàn)態(tài)與定供設(shè)的規(guī)附錄A定。計指貨狀國行材中注設(shè) 計文件明;低溫管道用鋼應(yīng)采用鎮(zhèn)靜鋼。2.4.3.2鑄鐵類材料使用范圍應(yīng)符合下列規(guī)定:球墨鑄鐵用作受壓部件時,其設(shè)計溫度不應(yīng)超過350C,設(shè)計壓力壓力不應(yīng) 超過2.5MPa。在常溫下,設(shè)計壓力不宜超過4.0MPa;奧氏體球墨鑄鐵實(shí)用溫度不得低于-196C;下述鑄鐵不宜在劇烈循環(huán)條件下使用。對過熱、機(jī)械、振動及誤操作等采取 防護(hù)措施時,可限制在下列范圍內(nèi)使用:灰鑄鐵不宜使用于輸送B類流體的管道上,在特殊情況下必須使用時,其設(shè) 計溫度不應(yīng)高于150C,設(shè)計壓力不應(yīng)超過1.0MPa; C類流體管道使用灰鑄鐵件的設(shè)

45、計壓力不宜超過1.6MPa,設(shè)計溫度不宜超過230C;(2)可鍛鑄鐵用于C類流體管道,設(shè)計溫度不應(yīng)高于230C,設(shè)計壓力不應(yīng)大于 2.5MPa;或設(shè)計溫度為300C時,設(shè)計壓力不應(yīng)大于2.0MPa;用于B類流體管道, 設(shè)計溫度不應(yīng)高于150C,設(shè)計壓力不應(yīng)大于2.5MPa。(3)高硅鍛鑄不得用于B類流體。2.4.3.3使用其它金屬材料應(yīng)符合下列規(guī)定:1)在火災(zāi)危險區(qū)內(nèi),不宜使用銅、鋁材料;2)鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體;3)銅、鋁與其合金屬連接時,有電解液存在情況下,應(yīng)考慮產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的 可能性。2.4.3.4使用復(fù)合金屬和襯里材料應(yīng)復(fù)合下列規(guī)定:1)管道組成件由符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要示訴整

46、體復(fù)合鋼板制成時,其基層(外層)金屬 和復(fù)層金屬應(yīng)符合3.3.1節(jié)的規(guī)定;(1)整體復(fù)合材料的管道耐壓強(qiáng)度計算,可根據(jù)扣除所有厚度附加量后的基層和 復(fù)層金屬的總后度來計算;(2)基層和復(fù)層金屬的許用應(yīng)力可按工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定(GB50136)附錄 A的規(guī)定。但復(fù)層金屬的許用應(yīng)力取值不應(yīng)大于基層金屬的許用應(yīng)力值; 整體復(fù)合材料的許用應(yīng)力可按下式計算:?.0?21(MPa);力材料的許用應(yīng)溫度一在設(shè)計下整體復(fù)合金屬一:式中o(MPa);用應(yīng)力度下 基層金屬的許計溫。一一在設(shè)1(MPa);用應(yīng)力復(fù)層在設(shè)計0溫度下金屬的許一 一。(mm);名義層金5基屬的厚度5 一一復(fù)層金屬扣除附加量后的有效厚度(

47、mm)。 2)對于非整體結(jié)構(gòu)的金屬復(fù) 層或襯里的管道組成件,其基層金屬的厚度應(yīng)符合耐壓強(qiáng)度計算的厚度,計算厚 度不應(yīng)包括復(fù)層或襯里的厚度;3)除本款的要求外,在本規(guī)定中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制, 不適用于管道組成件的復(fù)層材料或襯里材料。復(fù)層或襯里材料和基層材料以及粘 結(jié)劑應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件及流體性質(zhì)選用;4)復(fù)層為奧氏體不銹鋼時,使用溫度不宜超過400C;5)非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定(GB50136) 附錄C的規(guī)定。2.4.3.5選擇連接接頭和輔助材料諸如膠泥、溶劑、釬焊材料、填料、襯墊及 “O”型環(huán)、螺紋的潤滑劑與密封劑等用以制作或用作密封接頭時,對上述

48、材料 與所輸送流體應(yīng)有相容性。2.4.4管子及管道附件的選用2.4.4.1管子、管件、閥門、法蘭(及墊片)的公稱通徑應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)管 子和管路附件的公稱通徑。2.4.4.2管件、閥門、法蘭(及墊片)的公稱壓力應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)管道元件 公稱壓力。2.4.4.3管路系統(tǒng)的設(shè)計壓力和設(shè)計溫度除應(yīng)考慮正常操作工況外,還應(yīng)根據(jù) 工況波動時最不利的極端值(不包括事故狀態(tài))及管路系統(tǒng)在操作過程中可能發(fā) 生的壓力和溫度相偶合時最嚴(yán)重的情況來確定。設(shè)計取值應(yīng)符合以下規(guī)定。承受內(nèi)壓的管路系統(tǒng)的設(shè)計壓力必須高于或等于在相應(yīng)的設(shè)計溫度下,管路 系統(tǒng)可能達(dá)到的最高工作壓力。當(dāng)實(shí)際工作壓力可能超過工藝流程要求時,設(shè)計 壓力

49、取值應(yīng)符合以下規(guī)定。所連接的機(jī)泵或含機(jī)泵的成套設(shè)備帶安全閥的管路系統(tǒng),其設(shè)計壓力應(yīng)大于 或等于安全閥的開啟壓力。離心泵出口管路系統(tǒng)的設(shè)計壓力,應(yīng)取以下兩項(xiàng)中的較高者。泵正常吸入壓力加上揚(yáng)程的1.2倍;泵最大吸入壓力加上泵的揚(yáng)程。如果管路吹掃介質(zhì)的壓力高于正常運(yùn)行的最高工作壓力,則設(shè)計壓力應(yīng)取吹 掃介質(zhì)的壓力。保溫管路設(shè)計溫度的取值,應(yīng)符合下列規(guī)定。一般情況下按工藝流程取輸送介質(zhì)的最高溫度;當(dāng)介質(zhì)溫度高于0C時應(yīng)取 介質(zhì)的最高操作溫度,當(dāng)介質(zhì)溫度在0C上下變化時,應(yīng)根據(jù)變化的最 高和最低溫度,在相應(yīng)的設(shè)計壓力下分別核算,按苛刻條件選取。如果吹掃介質(zhì)的溫度高于輸送介質(zhì)的溫度,應(yīng)取吹掃介質(zhì)的溫度;如

50、果用蒸 汽吹掃,應(yīng)取飽和蒸汽溫度。不保溫管路設(shè)計溫度的取值:當(dāng)介質(zhì)溫度低于38C時,設(shè)計溫度取值完全 與保溫管路一致,當(dāng)介質(zhì)溫度高于38C時,應(yīng)取介質(zhì)溫度的95%。2.4.4.4根據(jù)輸送介質(zhì)種類和性質(zhì)、管路系統(tǒng)的設(shè)計壓力和設(shè)計溫度,工藝管 道按下列類別、級別劃分。長輸管道為GA類,級別劃分為:符合下列條件之一的長輸管道為GA1級:一輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì),設(shè)計壓力P1.6MPa的管道;一輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì),輸送距離N200km,且管道公稱直徑DNN300mm 的管道;一輸送漿體介質(zhì),輸送距離N50km且管道公稱直徑DNN150mm的管道。符合以下條件之一的長輸管道為GA2級:一

51、輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì),設(shè)計壓力PW1.6MPa的管道;-GA1 (2 )范圍以外的長輸管道;GA1 (3 )范圍以外的長輸管道。公用管道GB類,級別劃分為:GB1燃?xì)夤艿溃籊B2熱力管道。符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級:輸送GB5044職業(yè)性接觸毒物危害程度分級中,毒性程度極度危害介質(zhì) 的管道;輸送GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范及建筑設(shè)計防火規(guī)范 (GB50016-2006)中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力PN4.0MPa的管道;輸送可燃液體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì),設(shè)計壓力PN4.0MPa且設(shè)計溫度大于等 于400C的管道;輸送流體介質(zhì)且設(shè)計壓

52、力PN10.0MPa的管道。2.4.4.5管子及管路附件材質(zhì)、規(guī)格、型式的選用。首先應(yīng)根據(jù)上述管路的類 別和介質(zhì)的腐蝕性、管路的設(shè)計壓力和設(shè)計溫度,其次還應(yīng)兼顧管路操作溫度的 變化范圍、管路在生產(chǎn)中的重要程度,是否承受機(jī)械振動和其它環(huán)境條件的影響, 以及所屬工程適應(yīng)期等因素綜合考慮,做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)三者的統(tǒng)一。2.4.4.6管路附件的公稱壓力均應(yīng)等于或高于管路系統(tǒng)的設(shè)計壓力,GA、GB、 GC類管路的管路附件,其最低公稱壓力還應(yīng)符合下列規(guī)定。GA、GB類管路的管路附件的最低公稱壓力應(yīng)取1.6MPa;GC類管路的管路附件的最低公稱壓力應(yīng)取4.0MPa。2.4.4.7選用鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格應(yīng)符合現(xiàn)

53、行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.4.4.8鋼管選用還應(yīng)符合以下規(guī)定。當(dāng)工作溫度低于100C時,油、氣集輸、摻水(熱洗)、熱力(伴熱管)管道, 當(dāng)DNW200mm時應(yīng)選用無縫鋼管;當(dāng)DNN250mm,宜選用螺旋焊縫鋼管。凈化風(fēng)、掃線風(fēng)管應(yīng)選用低壓流體輸送用鍍鋅鋼管。2.4.4.9閥門的選用應(yīng)符合以下原則輸送管道、工藝設(shè)備、熱力管道連接切換閥門應(yīng)選用鋼閥;輸送腐蝕性介質(zhì)的管路選用的閥門閥芯和密封面應(yīng)為耐腐蝕材料。不同壓力、不同溫度條件下的管路相連時,連接處的閥門應(yīng)按兩管路中較苛 刻的操作條件選用。2.4.4.10法蘭、墊片及緊固件的選用法蘭、墊片及緊固件的選用應(yīng)符合現(xiàn)行的 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.4.4.11管件選用

54、應(yīng)符合工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)定及輸油管道設(shè)計規(guī)范、 輸氣管道設(shè)計規(guī)范的要求。管道應(yīng)力設(shè)計2.5.1管道柔性分析原則2.5.1.1以下管道只進(jìn)行柔性分析,可不進(jìn)行詳細(xì)應(yīng)力計算:溫度在-45C至150C之間的管道,但管道在兩固定點(diǎn)間不能直線相連(軟連 接除外);對運(yùn)行良好的管道進(jìn)行復(fù)制的管道,或在系統(tǒng)中未作重大改動且有完整滿意 的操作記錄的更換管道。與已分析并合格的管系相比較,能作出肯定的判斷,認(rèn)為具有足夠的柔性的 管道;2.5.1.2以下兩種情況的管道,不僅要進(jìn)行柔性分析,而且要進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)力 計算。按管道操作條件考慮:NDN100,且 tN150C的管道;NDN100,且 tW45C的管道;tN3

55、15C的所有管道;NDN650 的管道;NDN100,且tN82C的與旋轉(zhuǎn)設(shè)備(如:蒸汽透平、泵、離心式壓縮機(jī)等) 相連接的管道;壓力高且管徑大的管道;NDN600受外壓的薄壁管道;夾套管道。按管道所連接的設(shè)備考慮:進(jìn)出加熱爐和蒸汽發(fā)生器的高溫管道;進(jìn)出離心壓縮機(jī)、透平鼓風(fēng)機(jī)和汽輪機(jī)的工藝管道;進(jìn)出往復(fù)式壓縮機(jī)、往復(fù)泵的管道;進(jìn)出高溫反應(yīng)器的管道;溫度超過400C的管道;與下沉量較大的設(shè)備(塔、罐、槽等)相連接的管道。2.5.2管道柔性設(shè)計方法2.5.2.1根據(jù)管道所連接的設(shè)備類型、管道操作溫度和直徑等設(shè)計要求確定。下列管道宜在計算機(jī)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行柔性設(shè)計:2.5.1.2中要求用計算機(jī)分析的

56、管道;工程設(shè)計中專門要求計算機(jī)分析的管道;利用圖表或其他簡化法初步分析后,表明需要進(jìn)一步詳細(xì)分析的管道。2.5.2.3下列管道可不再進(jìn)行柔性設(shè)計:2.5.1. 1中要求的管道;對具有同一直徑、同一壁厚、無支管、兩端固定、無中間約束并能滿足下式 要求的非劇毒介質(zhì)管道:式中:D管子外徑,mm; pY0208.4(1)? 2)U(L?mm;管段總位移,Y222+yxy=+ (2)AAA ;移,mm、Z軸方向的位一Y.AZ一分別為管段在X、YX式中:A、A m;間的直線距離,U管段兩固定點(diǎn)。開長度,m固定L管段在兩點(diǎn)間的展:下列管道式(1)不適用于2.5.2.4道;勞危險的管有疲環(huán)條在劇烈循件下運(yùn)行,

57、;5)i強(qiáng)系件應(yīng)(壁管大直徑薄道管力增數(shù)N端點(diǎn)附加位移量占總位移量大部分的管道;L/U2.5的不等腿U形彎管管道或近似直線的鋸齒狀管道。2.5.2.5應(yīng)力分析方法采用應(yīng)力分析程序-CAESARII。管道柔性設(shè)計計算條件2.5.3.1計算溫度取設(shè)計溫度2.5.3.2計算壓力取設(shè)計壓力。管道柔性設(shè)計要求2.5.4.1管系柔性設(shè)計保證管道在設(shè)計條件下有足夠的柔性,防止管道因熱脹 冷縮、端點(diǎn)附加位移、管道支承設(shè)置不當(dāng)?shù)仍蛟斐上铝袉栴}: 管道應(yīng)力過大或金屬疲勞引起管道或支架破壞; 管道連接處產(chǎn)生泄漏;管道推力或力矩過大,使與其相連接的設(shè)備產(chǎn)生過大的應(yīng)力或變形,影響設(shè)備正 常運(yùn)行。2.5.4.2在管道柔

58、性設(shè)計中除考慮管道本身的熱脹冷縮外,還考慮下列管道端 點(diǎn)的附加位移:塔或其它立式設(shè)備產(chǎn)生熱脹冷縮時對連接管道施加的附加位移;管殼式換熱器及其它臥式設(shè)備滑動支座移動造成連接管道的附加位移。轉(zhuǎn)動設(shè)備熱脹冷縮在連接管口處產(chǎn)生的附加位移;幾臺設(shè)備互為備用時,不操作管道對操作管道的影響;不和主管一起分析的支管,將分支處主管的位移做為支管端點(diǎn)的附加位移;根據(jù)需要,考慮固定架及限位架的剛度影響。2.5.4.3對于分支較多、管系較復(fù)雜的管道用固定點(diǎn)將其劃分成幾個形狀較為 簡單的管段,再進(jìn)行分析計算。2.5.4.4確定管道固定點(diǎn)位置時,兩固定點(diǎn)間的管段能自然補(bǔ)償。2.5.4.5管道首先利用改變走向獲得必要的柔性

59、,但由于布置空間的限制或其 它原因也可采用波形膨脹節(jié)或其它類型補(bǔ)償器獲得柔性。2.5.4.6在劇毒及易燃可燃介質(zhì)管道中嚴(yán)禁使用填料函式補(bǔ)償器。2.5.4.7 n型補(bǔ)償器,應(yīng)將其設(shè)置在兩固定點(diǎn)中部。2.5.4.8連接轉(zhuǎn)動設(shè)備的管道不使用冷緊,其它管道也盡量避免使用冷緊。2.5.4.9對于材料在蠕變溫度下(碳素鋼380C以上)工作的管道,冷緊比(即冷 緊值與全補(bǔ)償量的比值)宜取0.7。對于材料在非蠕變溫度下工作的管道,冷緊 比宜采取0.5。冷緊有效系數(shù)熱態(tài)取2/3,冷態(tài)取1。2.5.4.10作用于管道中固定點(diǎn)和機(jī)泵上的荷載應(yīng)考慮滑動支架的摩擦力影 響,摩擦系數(shù)f如下所示:接觸面摩擦系數(shù).鋼對混凝土

60、0.3;0.6 ; 鋼對鋼0.1;聚四氟乙烯對不銹鋼滾動摩擦鋼對鋼0.1。2.5.4.11往復(fù)式壓縮機(jī)和復(fù)式泵的進(jìn)出口管道除進(jìn)行柔性設(shè)計外,還應(yīng)考慮流 體壓力脈動的影響。評定標(biāo)準(zhǔn)2.5.5.1管道由于熱脹和其它位移受約束而產(chǎn)生的二次應(yīng)力不得大于下式的許 用應(yīng)力范圍:oQ+0.25二f(1.25。(3)式中:。 管材的許用應(yīng)力,MPa; MPa用應(yīng)力,; 管材在20C時。 的許;,MPa在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力羅管材一一圍的次數(shù)影響許用應(yīng)力范 減,考 f在預(yù)計壽命內(nèi)慮循環(huán)總 小系數(shù),按下表取值:減小系數(shù)f值循環(huán) 2.21.25X3.34 3.28 3.33 3.37 1.7475 1.18 3.0

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